壓鑄合金是壓鑄生產的要素之一,要生產優良的壓鑄件,除了要有合理的零件構造、設計完善的壓鑄模和工藝性能優越的壓鑄機外,還需要有性能良好的合金。
壓鑄件的斷面厚度取決于它承受的應力和合金材料本身的強度,具有較高強度是壓鑄合金的優點之一。選用壓鑄合金時,應充分考慮其使用性能、工藝性能、使用場合、生產條件和經濟性等多種因素。
對壓鑄合金的基本要求
熱溫度不高時具有較好的流動性,便于充填復雜型腔,以獲得表面質量良好的鑄件。
線收縮率和裂紋傾向性小,以免鑄件產生裂紋,并可提高鑄件尺寸精度。
結晶溫度范圍小,防止產生縮孔和縮松,提高鑄件質量。
具有一定的高溫強度,以防止推出鑄件時產生變形或碎裂。
在常溫下有較高的強度,以適應大型薄壁復雜鑄件生產的需要。
與金屬型腔相互之間物理-化學作用的傾向性小,以減少粘膜和相互合金化。
具有良好的加工性能和一定的抗腐蝕性。
各類壓鑄鋁合金
Al-Si 合金
由于Al-Si合金具有結晶溫度間隔小、合金中硅相有很大的凝固潛熱和較大的比熱容、線收縮系數也比較小等特點,因此其鑄造性能一般要比其他鋁合金為好,其充型能力也較好,熱裂、縮松傾向也都比較小。Al-Si共晶體中所含的脆性相(硅相)數量最少,質量分數僅為10%左右,因而其塑性比其他鋁合金的共晶體好,僅存的脆性相還可通過變質處理來進一步提高塑性。試驗還表明:Al-Si共晶體在其凝固點附近溫度仍保持良好的塑性,這是其他鋁合金所沒有的。
鑄造合金組織中常要有相當數量的共晶體,以保證其良好的鑄造性能;共晶體數量的增加又會使合金變脆而降低力學性能,兩者之間存在一定的矛盾。但是由于Al-Si共晶體有良好的塑性,能較好的兼顧力學性能和鑄造性能兩方面的要求,所以Al-Si合金是目前應用最為廣泛的壓鑄鋁合金。
Al-Mg 合金
Al-Mg合金的性能特點是:室溫力學性能好;抗腐蝕性強;鑄造性能比較差,力學性能的波動和壁厚效應都較大;長期使用時,有因時效作用而使合金的塑性下降,甚至壓鑄件出現開裂的現象;壓鑄件產生應力腐蝕裂紋的傾向也較大等。Al-Mg合金的缺點部分抵消了它的優點,使其在應用方面受到一定的限制。
Al-Zn 合金
Al-Zn合金壓鑄件經自然時效后,可獲得較高的力學性能,當鋅的質量分數大于10%時,強度顯著提高。此合金的缺點是耐蝕性差,有應力腐蝕的傾向,壓鑄時易熱裂。常用的Y401合金流動性好、易充滿型腔,缺點是形成氣孔傾向性大,硅、鐵含量少時,易熱裂。